硫酸根自由基降解飲用水中典型嗅味物質(zhì)2-MIB的效能及機(jī)制研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著工農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，水體污染現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重，同時(shí)也導(dǎo)致了水體富營(yíng)養(yǎng)化等問(wèn)題。富營(yíng)養(yǎng)化不僅導(dǎo)致藻類大量繁殖，破壞水中的生態(tài)環(huán)境，而且會(huì)釋放出大量的嗅味物質(zhì)，造成大面積嗅味污染事件，給飲用水供水安全帶來(lái)了嚴(yán)重隱患。二甲基異莰醇（2-MIB）是水源中最常見(jiàn)、影響最廣的嗅味物質(zhì)，常規(guī)水處理工藝較難將其有效去除。過(guò)硫酸鹽活化氧化技術(shù)作為一種新型高效的高級(jí)氧化技術(shù)，近年得到了廣泛關(guān)注和研究。
　　本文利用全自動(dòng)頂空固相微萃取裝置，結(jié)

2、合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，建立了水體中典型嗅味物質(zhì)2-MIB的檢測(cè)方法，可以快速、高效靈敏地檢測(cè)水中痕量濃度的2-MIB。
　　本文研究了熱活化過(guò)硫酸鹽（PS）降解2-MIB的機(jī)理和降解動(dòng)力學(xué)，以及反應(yīng)溫度、PS初始濃度、2-MIB初始濃度、pH、水中共存陰離子對(duì)反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，熱活化PS系統(tǒng)對(duì)2-MIB具有很好的去除效果，2-MIB的降解符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，和阿倫尼烏斯方程理論。PS初始濃度和2-MIB初始濃度對(duì)反應(yīng)速率均有

3、很大的影響。隨著PS濃度的增加，反應(yīng)速率增加。2-MIB初始濃度越大，反應(yīng)速率越慢。水中共存陰離子對(duì)熱活化PS系統(tǒng)影響明顯，在添加相同摩爾濃度條件下熱活化PS降解2-MIB的影響大小遵循如下規(guī)律：CO32-＞HCO3-＞Cl-。
　　本文還研究了亞鐵離子活化PS（Fe2+/PS）系統(tǒng)降解2-MIB的機(jī)理和降解動(dòng)力學(xué)，以及反應(yīng)溫度、Fe2+、PS濃度、Fe2+與PS的摩爾比例、檸檬酸濃度、pH等對(duì)反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，F(xiàn)e2+/PS

4、系統(tǒng)在常溫下就可以對(duì)2-MIB起到很好的降解效果。同時(shí)，F(xiàn)e2+/PS降解2-MIB分為兩個(gè)過(guò)程，前5min為快速階段，5min后為慢速反應(yīng)階段，慢速反應(yīng)階段符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。在Fe2+：PS=1:1時(shí)，系統(tǒng)對(duì)2-MIB的降解最為經(jīng)濟(jì)有效。不同pH的降解效率從高到低依次為酸性、中性和堿性。當(dāng)向體系中加入適量的檸檬酸時(shí)，能夠提高2-MIB的降解率。隨著加入的檸檬酸的濃度增加，去除效果反而降低。
　　研究還考察了不同濃度的Fe2

5、+/PS滅活產(chǎn)嗅假魚(yú)腥藻過(guò)程中，藻細(xì)胞光合作用活性，以及產(chǎn)嗅假魚(yú)腥藻總2-MIB和胞外2-MIB的變化規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，等摩爾比的PS/Fe2+在濃度為0.5到5mM時(shí)+能在5min使產(chǎn)嗅假魚(yú)腥藻喪失光合作用活性，在Fe2+/PS濃度為0.5mM和1mM條件下，由于藻細(xì)胞的破裂，胞外2-MIB濃度先升高后被逐漸降低；在5mM的 Fe2+/PS的體系內(nèi)，由于高濃度的 SO4-·對(duì)2-MIB降解速度更快，因而胞外的2-MIB沒(méi)有明顯的升高階段